Сателлитная эволюция

Наборы сателлитных ДНК могут сильно различаться у близких, видов. Такая видовая специфичность рассматривалась как результат эволюционной нестабильности этого класса ДНК. Действитель-гНо, в процессе эволюции происходит амплификация одних видов сателлитных ДНК и диминуция других. В то же время отдельные сателлитные ДНК сохраняются идентичными, консервируются у видов, дивергировавших в эволюции более 50 млн. лет назад. [c.189]

Реконструкция этапов эволюции сателлитной ДНК мыши [c.304]

По нуклеотидной последовательности сателлитной ДНК мы можем воссоздать картину ее эволюции и объяснить присущие ей в настоящее время свойства. Модель, демонстрирующая возможные этапы такой эволюции, приведена на рис. 24.8. [c.304]

Рис. 24.8. Эволюция сателлитной ДНК мыши могла осуществляться путем чередования скачкообразной репликации и накопления мутаций.

Для объяснения эволюции сателлитной ДНК кроме модели скачкообразной репликации была предложена модель неравной рекомбинации. В ее основе лежит предположение о том, что неравный кроссинговер часто происходит в случайных точках. В результате ряда таких случайных кроссинговеров одна повторяющаяся единица [c.308]

Видоспецифические фракции сателлитной ДНК хорошо известны не только у высших приматов, но и у других видов. Их возможная биологическая функция обсуждалась в разд. 2.3 значение сателлитной ДНК для эволюции организмов пока неясно. [c.17]

Последовательность фракции I сателлитной ДНК имеется и у других видов Drosophila, родственных virilis следовательно, ее появление могло предшествовать разделению дрозофил на виды. Последовательности фракций II и III, по-видимому, специфичны для D. virilis, и поэтому их образование из фракции I в процессе эволюции могло произойти после разделения видов. [c.302]

Последовательности сателлитной ДНК способны быстро меняться более гого, в ходе эволюции произошел их сдви но хромосоме. Нанример, нри сравнении двух гомологичных хромосом у любого человека некоторые последовательности сателлитной ДНК обнаруживаются у них в разных местах. Обычно у двух близкородственных вгшов последовательности сателлитной ДНК значительно отличаются, между тем последовательности ДНК в других областях генома характеризуются высокой консервативностью. До сих пор неизвестно, какие функции имеют последовательности сателлитной ДНК все попытки доказать ее участие в снаривании хромосом или организации ядра заканчивались неудачей. Было выдвинуто предположение, что это эгоистичная ДНК , которая заботится лишь о сохранении своих последовательностей в составе генома, но никак не способствует выживанию содержащих её клеток. Другие носледовательности, которые обычно рассматривают как эгоистичную ДНК, -это транспозирующиеся элементы или транспозоны. [c.243]

Сравнение с хромосомной эволюцией (разд. 7.1.2). Показано, что различия между кариотипами Homo и крупных человекообразных обезьян локализуются в гетерохроматине. Частично они затрагивают и центромерные районы. Теломерные районы проявляют видовые различия по Q- и Т-сегментам, не содержащим каких-либо идентифицированных на сегодняшний день сателлитных фракций (но, возможно, содержащим какие-то еще неизвестные сател-литаые фракции). Выше отмечалось, что эухроматиновые хромосомные сегменты, которые, как считается, содержат большинство структурных генов (разд. 2.3), по-видимому, одинаковы у всех изучавшихся до сих пор Видов приматов (разд. 7.2.1). Изменчивость обнаружена только при изучении сателлитной ДНК и гетерохроматиновых фракций. Это указывает на возможную роль данных фракций в эволюции специфических человеческих признаков. [c.17]

Сравнение данных по белкам с данными по хромосомам и сателлитной ДНК. Данные об эволюции белков свидетельствуют, что различия между белками Homo и таких высших приматов, как шимпанзе и горилла, удивительно малы. Можно считать, что эти белки практически одинаковы. Например, видовые различия молекул гемоглобина с функциональной точки зрения менее значительны, чем различия между редкими вариантами, имеющимися в популяциях человека, которые, хотя и могут приводить к легкой гемолитической анемии, вполне совместимы с жизнью. Такую крайне медленную эволюцию можно объяснить, предположив, что функция этих белков осталась в основном неизменной. Если мы обратимся к кариотипам, то обнаружим, что они отличаются небольшим числом хромосомных перестроек, главным образом перицентрических инверсий. Похожие перестройки встречаются, причем не так уж редко, в современной популяции человека и совсем не влияют на фенотип. Ими можно было бы объяснить образование репродуктивных барьеров, бывших когда-то важным условием видообразования однако они ничего не говорят нам о генетических механизмах, обусловивших формирование специфического фенотипа человека. О функциях добавочных R- и Т-сегментов и о видовых различиях по гетерохроматиновому материалу и сателлитной ДНК известно [c.26]

Нам остается сделать вывод, что гены, важные для эволюции человека в течение периода, когда происходило преобразование его мозга, совершенно неизвестны. Поскольку большая часть ДНК человека не кодирует белков и либо вообще не нужна, либо участвует в регуляции генной активности (разд. 4.8), можно предположить, что соответствующие изменения локализованы именно в этой, не содержащей структурных генов ДНК [1993]. Такие изменения могли произойти в неэкспрессируемых участках ДНК, относительно которых постулируется, что они имеют регуляторные функции. Возможно, что нуклеотидные последовательности ДНК, несущественные для реализации функций структурных генов, необходимы для развития, и, следовательно, изменения таких последовательностей могли оказать особое влияние на преобразования функции мозга. Однако эта идея весьма спекулятивна и носит слишком общий характер. Чтобы сформулировать более конкретные гипотезы, необходимо больше знать о генетической детерминации эмбрионального развития и о генах, влияющих на межвидовую изменчивость поведенческих признаков (гл. 8). Даже если исключить из рассмотрения все фенотипические эффекты и ограничиться анализом таких известных генетических феноменов, как хромосомные перестройки, добавление или потеря материала хромосом, изменчивость сателлитной ДНК и аминокислотных последовательностей белков, все равно придется констатировать слабое понимание многих аспектов эволюционного процесса. Например, мы не знаем, как происходит фиксация хромосомных перестроек в популяциях. Идентичны ли механизмы их фиксации тем процессам, которые приводят к фиксации аминокислотных замен Какие элементарные события привели к образованию разных типов сателлитной [c.27]

До сих пор преобладало мнение, что малые пептиды, имеющиеся в клетках, являются исключительно продуктами деградации крупных белков. Большинство генетиков не допускали мысли о том, что такие пептиды могут синтезироваться на основе коротких сегментов ДНК, а крупные белки могут образовываться путем координированной сборки малых предшественников. Именно поэтому считали, что сателлитные ДНК, состоящие в основном из коротких последовательностей, не выполняют никаких функцнй они не могут кодировать крупные белковые комплексы. Малые пептиды, выполняющие особые функции, действительно являются продуктом расщепления крупных белков-предшественников, но в то же время и гены таких пептидов объединяются, в результате чего синтезируются более крупные белки. Это последнее явление имеет большое значение для понимания эволюции белков оно обусловливает образование сложных белков на основе более простых. Более того, объединение генов является ключевым событием для выяснения механизма реорганизации генов при возникновении эукариот. [c.187]

Функция сконцентрированных в гетерохроматине разных типов повторов не выяснена или вскрыта далеко не до конца. К ним относятся так называемые сателлитные ДНК, содержащие повторы от нескольких нуклеотидных пар до сотен нуклеотидных пар, а также разные типы потенциально подвижных элементов. В гетерохроматин помещены также жизненно важные для каждой клетки тандемно повторяющиеся гены, кодирующие рибосомные РНК. Вряд ли можно дать исчерпывающий ответ на вопрос, почему рибосомные гены и подвижные (или когда-то бывшие подвижными) элементы сконцентрированы в гетерохроматине. Характер распределения сгруппированных подвижных элементов по гетерохроматиновым районам хромосом дрозофилы одинаков в разных линиях и, следовательно, скорее всего рисунок их распределения поддерживается отбором (Pimpinelli et al., 1995). Образование таких кластеров подвижных элементов в гетерохроматине отражает процессы эволюции генома. [c.16]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология